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FENÓTIPO * Definição: Manifestação externa de um genótipo, resultante da interação entre o genoma e o ambiente. Essa manifestação pode ser qualitativa (presença ou ausência de uma característica) ou quantitativa (graus variados de expressão de uma característica). * Componentes: Inclui características morfológicas, fisiológicas, bioquímicas e comportamentais. * Plasticidade fenotípica: Capacidade de um genótipo de expressar diferentes fenótipos em resposta a diferentes ambientes. * Normas de reação: Gama de fenótipos que um genótipo pode expressar em diferentes condições ambientais. GENÓTIPO * Definição: Constituição genética de um organismo, representada pelo conjunto de alelos presentes em seus genes. * Níveis de análise: Pode ser analisado em diferentes níveis, desde genes individuais até o genoma completo. * Interação gênica: Efeitos de múltiplos genes sobre uma única característica fenotípica. * Pleiotropia: Um único gene influenciando múltiplas características fenotípicas. Relação entre Fenótipo e Genótipo: * Determinismo: O genótipo estabelece o potencial para a expressão de um fenótipo, mas o ambiente modula essa expressão. * Interação: A relação entre genótipo e fenótipo é complexa e envolve processos epigenéticos, expressão gênica diferencial e interações proteína-proteína. * Hereditariedade: O genótipo é transmitido de pais para filhos, enquanto o fenótipo pode ser modificado pelas condições ambientais. Conceitos Adicionais: * Alelos múltiplos: Existência de mais de dois alelos para um determinado gene em uma população. * Dominância incompleta: Heterozigotos apresentam um fenótipo intermediário entre os homozigotos. * Codominância: Ambos os alelos de um heterozigoto são expressos simultaneamente. * Epistasia: Interação entre genes não alelos, onde a expressão de um gene mascara ou modifica a expressão de outro gene. TIPOS DE DISTÚRBIOS GENÉTICOS 1. Monogênicos ou Mendelianos: * Causa: Causados por uma mutação em um único gene. * Herança: Podem ser transmitidos de pais para filhos de acordo com as leis de Mendel. * Exemplos: Fibrose cística, doença de Huntington, anemia falciforme, hemofilia. 2. Poligênicos ou Multifatoriais: * Causa: Causados por uma combinação de múltiplos genes e fatores ambientais. * Herança: A herança é complexa e não segue padrões mendelianos simples. * Exemplos: Diabetes tipo 2, hipertensão arterial, asma, doenças cardíacas congênitas, câncer. 3. Cromossômicos: * Causa: Causados por alterações no número ou na estrutura dos cromossomos. * Tipos: * Numéricas: Alteração no número de cromossomos (ex: Síndrome de Down, Síndrome de Turner). * Estruturais: Alterações na estrutura dos cromossomos (ex: deleções, duplicações, inversões, translocações). * Exemplos: Síndrome de Down, Síndrome de Klinefelter, Síndrome de Turner. Fatores que influenciam a gravidade e a expressão de um distúrbio genético: * Tipo de mutação: Alterações diferentes podem ter efeitos distintos. * Gene afetado: A função do gene afetado determinará o tipo de problema de saúde. * Outros genes: A presença de outros genes pode modificar a expressão da mutação. * Fatores ambientais: Dieta, estilo de vida e exposição a toxinas podem influenciar a manifestação da doença. ALTERAÇÕES NA INFORMAÇÃO GENÉTICA Cromossômicas 1. Alterações Cromossômicas Numéricas: * Definição: Nesse tipo de alteração, há um número anormal de cromossomos em uma célula. * Causas: Geralmente ocorrem durante a formação dos gametas (óvulos e espermatozoides) ou nas primeiras divisões celulares após a fertilização. * Tipos: * Trissomia: Presença de um cromossomo extra em um par. O exemplo mais comum é a Síndrome de Down, onde há uma cópia extra do cromossomo 21. * Monosomia: Falta de um cromossomo em um par. A Síndrome de Turner, caracterizada pela ausência de um cromossomo X nas mulheres, é um exemplo. * Poliploidia: Presença de um conjunto extra completo de cromossomos. É comum em plantas, mas letal em humanos. 2. Alterações Cromossômicas Estruturais: * Definição: Nesse caso, a estrutura de um cromossomo é alterada. * Causas: Quebras nos cromossomos que podem ocorrer espontaneamente ou por fatores ambientais, como radiação ou substâncias químicas. * Tipos: * Deleção: Perda de um segmento de um cromossomo. *Duplicação: Presença de um segmento extra de um cromossomo. *Inversão: Um segmento de um cromossomo se rompe e se liga novamente na posição inversa. *Translocação: Troca de segmentos entre cromossomos não homólogos. Consequências: As consequências das alterações cromossômicas variam amplamente, dependendo do tipo e extensão da alteração. Algumas podem causar problemas de desenvolvimento, dismorfismos faciais, deficiência intelectual, problemas cardíacos, entre outros. * As alterações cromossômicas são geralmente aleatórias e não são herdadas dos pais. * O aconselhamento genético é fundamental para casais com histórico familiar de alterações cromossômicas ou que desejam ter filhos e estão preocupados com a possibilidade de ter um filho com alguma alteração genética. Alterações Genéticas: Afetam a sequência de bases nitrogenadas do DNA, alterando a informação genética contida em um ou mais genes. Tipos: Substituição: Uma base nitrogenada é substituída por outra. Deleção: Uma ou mais bases nitrogenadas são removidas. Inserção: Uma ou mais bases nitrogenadas são adicionadas. Inversão: Uma sequência de bases é invertida. Mutações Genéticas: são alterações na sequência de bases nitrogenadas do DNA, o material genético que carrega as informações hereditárias. Essas alterações podem ocorrer de forma espontânea ou ser induzidas por fatores externos, como radiação, substâncias químicas ou erros durante a replicação. Tipos de Mutações Genéticas Mutações Pontuais: Substituição: Uma base nitrogenada é substituída por outra. Silenciosa: A mudança na base não altera o aminoácido codificado, portanto, não há alteração na proteína. Missense: A mudança na base altera o aminoácido codificado, podendo afetar a função da proteína. Nonsense: A mudança na base introduz um códon de parada prematuro, resultando em uma proteína truncada e, geralmente, não funcional. Inserção: Adição de uma ou mais bases nitrogenadas à sequência de DNA. Deleção: Remoção de uma ou mais bases nitrogenadas do DNA Mutações por Deslocamento de Quadro de Leitura: Inserção ou deleção: Quando o número de bases adicionadas ou removidas não é múltiplo de três, ocorre um deslocamento no quadro de leitura, alterando a tradução de todos os códons a partir do ponto da mutação. Isso geralmente resulta em uma proteína completamente diferente e não funcional. Causas das Mutações Genéticas * Erros na replicação do DNA: Durante a cópia do DNA, podem ocorrer erros que levam à inserção, deleção ou substituição de BN * Agentes mutagênicos: Substâncias químicas (como benzopireno), radiação (ultravioleta, X) e alguns vírus podem danificar o DNA e causar mutações. * Erros na recombinação: Durante a meiose, podem ocorrer erros na troca de material genético entre cromossomos homólogos, levando a duplicações, deleções ou inversões. MODELOS DE HERANÇA 1. Herança Dominante * Característica: Um alelo (forma alternativa de um gene) domina sobre outro. * Exemplo: A cor das ervilhas estudadas por Mendel. Se uma planta possui um alelo para sementes amarelas (dominante) e outro para sementes verdes (recessivo), a planta terá sementes amarelas * Padrão: Um único alelo dominante é suficiente para a expressão da característica. 2. Herança Recessiva * Característica: Ambos os alelos precisam ser recessivos para a característica ser expressa. * Exemplo: A fibrose cística. Uma pessoa precisa herdar dois alelos recessivos para desenvolver a doença. * Padrão: A característica só se manifesta quando o indivíduo é homozigoto recessivo (possui dois alelos iguais e recessivos). 3. Herança Influenciada pelo Sexo * Característica: A expressão de um gene é influenciada pelo sexo do indivíduo. * Exemplo: A calvície. O gene para a calvície é autossômico (não está nos cromossomossexuais), mas se comporta como dominante nos homens e recessivo nas mulheres. * Padrão: O mesmo gene pode ter efeitos diferentes em homens e mulheres devido a diferenças hormonais e outros fatores fisiológicos. 4. Herança Ligada ao Sexo * Característica: Os genes estão localizados nos cromossomos sexuais (X ou Y). * Exemplo: A hemofilia. O gene para a hemofilia está localizado no cromossomo X. * Padrão: Os homens (XY) são mais propensos a herdar doenças recessivas ligadas ao X, pois só possuem um cromossomo X. As mulheres (XX) podem ser portadoras de um alelo recessivo sem manifestar a doença. Fatores que influenciam a herança: * Penetrância: Proporção de indivíduos com um determinado genótipo que expressa o fenótipo correspondente. * Expressividade: Grau em que um fenótipo é expresso em indivíduos com o mesmo genótipo. * Interação gênica: A interação entre diferentes genes pode influenciar a expressão de uma característica. * Influência ambiental: Fatores ambientais podem modificar a expressão de um gene. Síndromes Cromossômicas: são causadas por alterações no número ou na estrutura dos cromossomos, as estruturas que carregam o material genético. Essas alterações podem ocorrer durante a formação dos gametas (óvulos e espermatozoides) ou nas primeiras divisões celulares do embrião. Síndrome de Down (Trissomia 21) * Caracterização: Presença de um cromossomo extra no par 21. * Retardo mental, face arredondada, olhos amendoados, boca pequena, pescoço curto, baixa estatura, mãos e pés pequenos, maior risco para doenças cardíacas e leucemia. Síndrome de Patau (Trissomia 13) * Caracterização: Presença de um cromossomo extra no par 13. * Características: Malformações craniofaciais (lábio leporino, fenda palatina), polidactilia (dedos extras), defeitos no coração e no sistema nervoso central. * Expectativa de vida: Geralmente curta, com muitos bebês falecendo nos primeiros dias ou meses de vida. Síndrome de Edwards (Trissomia 18) * Caracterização: Presença de um cromossomo extra no par 18. * Características: Retardo de crescimento, microcefalia (cabeça pequena), orelhas malformadas, punhos fechados com o dedo indicador sobre os outros dedos, defeitos cardíacos. * Expectativa de vida: Também curta, com muitos bebés falecendo nos primeiros dias ou meses de vida. Síndrome de Turner (Monssomia X) * Caracterização: Ausência parcial ou total de um cromossomo X em mulheres (cariótipo 45,X). *Características: Baixa estatura, pescoço alado, ovários disgenéticos (não se desenvolvem adequadamente), linfedema (inchaço) nas mãos e pés, ausência de menstruação. Síndrome de Klinefelter (XXY) * Caracterização: Presença de um cromossomo X extra em homens (cariótipo 47,XXY). * Características: Testículos pequenos, desenvolvimento de características sexuais secundárias femininas (ginecomastia), baixa contagem de espermatozoides, maior altura, maior risco para desenvolver diabetes e hipertensão. Causas das síndromes cromossômicas: * Não disjunção: Erro na divisão celular durante a meiose, quando os cromossomos não se separam corretamente. * Translocações: Quebra e troca de partes entre cromossomos diferentes. *Mosaicos: Presença de duas ou mais linhas celulares com diferentes constituições cromossômicas no mesmo indivíduo. *O diagnóstico das síndromes cromossômicas é feito através de: Cariótipo: Análise do número e da estrutura dos cromossomos. Teste do pezinho: Pode identificar algumas alterações cromossômicas, como a trissomia 21. Amniocentese: Coleta de líquido amniótico para análise do cariótipo fetal. * Vilosidades coriônicas: Coleta de células da placenta para análise do cariótipo fetal.